南水北调干渠水泥改性土碾压试验方案(路拌法)_secret

目录
一、工程简况 (2)
二、试验目的 (2)
三、试验前的准备工作 (2)
四、试验区土料来源及场地选择 (3)
五、试验依据 (3)
六、碾压试验的人员、设备及试验器具配置 (4)
七、试验主要施工参数 (5)
八、试验工艺流程 (6)
九、试验段施工方法 (6)
十、施工技术要求 (9)
十一、试验成果整理及上报 (9)
十二、安全防护措施 (10)
十三、试验时间安排 (10)
水泥改性土碾压试验方案（路拌）
一、工程简况
南水北调中线一期工程总干渠陶岔渠~沙河南段xxxx段起点设计桩号xx，终点设计桩
号xx，长度为6.0km。

xx~xx渠道为为梯形断面，渠底宽度为14.50~21.00m，堤底高程：128.638~129.046m，边坡为：1:2~1:3.25。

主体工程主要工程量：土石方开挖约247万m3，土石方填筑约245万m3，混凝土约13万m3，复合土工膜约42万m2。

改性土填筑主要用于防护堤填筑、中膨胀土开挖换填和渠坡、渠底及渠顶全断面填筑，中膨胀土开挖换填1.0m，防护堤填筑厚度为1.0m，渠道填筑厚度为1.0~1.5m。

改性土组成为弱膨胀土和水泥，水泥为普通硅酸盐42.5。

本次碾压试验采用弱膨胀土掺水泥进行改性，按设计要求，改性土方填筑压实度为98％，水泥掺量为4%，水泥土料含水率高于最优
含水率1％～3％，具体施工压实参数应通过现场换填试验确定。

二、试验目的
通过施工现场的碾压试验达到以下几个方面的目的：
1、检验水泥土压实后是否能够达到设计要求的压实度，确定有关的质量控制的技术要求，为施工提供依据；
2、检验所选用施工机械的适用性及其性能的可靠性；
3、选定合理的施工压实参数，如：铺料厚度、土块限制直径、所用土料含水量的适宜范围、压实机具、压实方法和压实遍数等；
4、选择的水泥改性土填筑的施工方法和工序；
5、确定有关质量控制的技术要求和检测方法，为施工提供依据。

三、试验前的准备工作
3.1室内土工试验
室内土工试验委托“xxxx”进行，对土料和水泥进行物理和化学分析试验，然后按照设计图纸、招投标文件以及改性土技术要求，对改性土的压实性能和水泥掺量进行充分的室内试验，做水泥土击实试验，检测水泥土的最大干密度和最优含水率（详见附件：水泥土击实报告）。

3.2材料准备
本试验块所利用的土料为xx土料场开挖料，土料为弱膨胀土；水泥采用xx县xx 有限责任有限公司P.O42.5散装水泥。

3.3设备准备
1、运输设备：15T自卸汽车拉运至试验场地；
2、拌制设备：路拌机；
3、铺料设备：用推土机铺土、整平；
4、检测试验设备：土工试验设备一套、测量设备1套（全站仪）；
5、压实设备：水泥土压实拟采用18T凸块振动碾碾压。

四、试验区土料来源及场地选择
1、填筑料来源：碾压试验区填料为xx土料场开挖料，开挖土料为弱膨胀土。

2、试验段场地选择
根据本标段目前施工图到位情况以及征地拆迁、取土场、现场交通情况等综合分析比较，选定试验段范围为178+600～178+800全渠段，全长200米。

现已完成表土清除，填筑范围内设计无倒虹吸、框架涵等构筑物，具有填筑施工时连续、完整的优势。

在渠道右岸178+700桩号左右清理出一块作为试验场地，试验场地长20m×宽10m。

用推土机平整作为本次试验的基层，测量人员用白灰线放出试验场地，经监理工程师检查验收后开始铺土进行试验。

具体布置见下图。

试验区平面布置示意图(单位：m)
五、试验依据
1、招标文件，投标文件、设计施工图纸等；
2、《土工试验规程》SL/T237-1999
3、《堤防工程施工规范》SL260-98
4、《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001
5、《工程建设标准强制性条文(水利工程部分)》
6、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009
7、《南水北调中线一期工程渠道工程施工质量评定验收标准（试行）》NSBD7-2007
8、《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术要求》NSBD-ZXJ-2-01
9、《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工工法》NSBD-ZXJ-4-01
《南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工监理实施细则》NSBD-ZXJ-4-02
10、
11、南水北调中线一期工程总干渠渠道膨胀土处理施工技术规定（NSBD-ZGJ-1-37）；
12、《设计通知》
13、土方击实试验报告。

六、碾压试验的人员、设备及试验器具配置
1、试验段人员配置
本项目部已经成立试验小组，由项目总质检师xx为负责人，并配备技术负责人及若干技术施工人员，物资、设备均配有专人负责。

人员配备情况详见下表：
备注：另参加试验段施工的生产工人有12名机械操作手、驾驶员，4名普工。

2、试验段施工设备
试验采用主要施工设备见下表：
试验机械设备一览表填筑碾压试验施工机械配置表表2
3、试验器具
试验采用主要机具见下表：
主要试验及质检检测仪器表表3
1、根据《土工试验报告》（TG9-001）结论，水泥土液限30%，塑限17.9%，塑限指数12.6，最大干密度为1.75g/cm³，最优含水率18.9%，改性前的自由膨胀率为29%，改性后的自由膨胀率为20%
2、依据招标文件及施工图纸的技术要求，水泥改性土的压实度应不小于0.98，干密度不小于1.72g/cm³。

3、试验所用土料应高出水泥土最优含水率1%～3%。

4、试验区设置为一个试验小区，土料填筑采用自卸车采用进占法直接卸料，按梅花型进行均匀填筑，然后用推土机平整，整平土料并测量虚铺厚度，铺土厚度为30cm。

5、碾压工艺流程：采用18t凸块振动碾，振动碾宽度为2.25m，碾压的错距为1/7轮；先静压2遍、振动碾静压2遍、强振4、
6、8遍。

按预定的计划、规定的操作要求，分别碾压至6遍、8遍、10遍后，取样做干密度试验，同时测量出压实后的填土厚度。

6、试验区，采用环刀法取样，每次的取样数为12个，取样部位在压实层下部1/3处，
测定干密度值，并做记录。

土样的烘干采用微波炉烘干，通过试验烘干试样基本在15分钟左右。

烘干试样15分钟后称取重量，然后再烘烤三分钟，如果试样重量没有变化，说明已经完全烘干。

试验选定主要施工参数见下表：
碾压试验施工主要参数一览表表4
土方填筑碾压试验施工工艺流程图如（图一）：
九、试验段施工方法
1、测量放线：
在各试验单元布置的网格测点，测出基底处理后的原地面高程，用浅白灰划出网格，并在填筑区外设置控制基桩，用水准仪测量、记录初始厚度与相对高程。

2、堤基处理、地面排水：
堤基基面清理范围为堤基设计边线外50cm，清除填筑基面的腐植土、草皮、树根、废渣、垃圾等，堤基范围内的沟、槽、坑、墓穴等，按堤身填筑要求进行回填处理。

堤基清理完成并报验合格后及时施工，如果不能及时施工，应做好基面保护，复工前再验收。

试验场地必须整平，其平整度每个区内不得超过2cm，并用18T的振动碾碾压密实，以减少基层对碾压试验的影响。

根据现场需要沿渠堤基轴线方向在堤身边线外侧开挖排水沟，以排出原地面水及防止地表水流入堤身填筑区。

3、水泥改性土拌制
3.1土料开采：此次试验的规模较小，水泥改性土土料采用xx土料场的开挖料，自卸车运至试验区。

3.2填筑铺料：
填筑时沿横断面全宽、纵向分层，从低处向高处填土，堤基两侧填筑超宽30～50cm，填筑时，如果前一层面过干时要及时洒水，保护土层面湿润，保证两土层间的良好结合土方挖运采用挖掘机配合自卸车运输，根据测量放样的边线，每5m定木桩（或钢筋），按拟定的松铺厚度挂线，用人工控制铺土边线和松铺厚度，填土时根据松铺厚度及运输车辆的容积，计算卸土间距，以指挥卸土；采用后退法直接卸料，卸土点按梅花型布置，均匀卸土减少推土机工作量及平整难度。

用推土机将填筑的土摊铺、平整，厚度以试验计划的松铺厚度为准，摊铺过程中不断用钢钎插入检查松铺厚度，安排人工整理填筑边线，对凸凹部位铲除，及时清除填料中的草皮、树根等杂物。

3.3碎土：采用路拌机碎土，碎土颗粒直径不大于10cm，其中10cm~5cm粒径含量不大于5%，5cm~5mm粒径含量不大于50%。

3.4水泥改性土拌制：土料平整后，用钢卷尺在土料上定出网格，用滑石粉做出标记。

每个网格的面积铺土厚度而定，以便于控制，采用固定铺土厚度，一袋水泥的掺入量来控制网格面积，以便于控制水泥的掺入量。

打开水泥袋的水泥倒在网格中心，用刮板将水泥均匀摊开，使每袋水泥的摊铺面积相等，做到土料表面没有空白位置，亦无水泥集中点。

然后采用路拌机拌制混合，在拌制前，将路拌机后压斗改装，将洒水设备接至后压斗，在拌制的同时洒水，保证洒水的均匀。

拌制时做到拌合均匀，不留死角。

根据土料的特性，一般拌制2～4遍即可，每一遍之间的时间要根据现场试验而定。

水泥改性土拌制完后，用EDTA滴定法检测，进行水泥含量、均匀性检测。

合格后进行水泥改性土的整平、碾压；对滴定检测不合格的土料，要分析原因，重新进行拌和并检测。

3.5洒水或晾晒
在整平、碾压过程中水分会散失，填料中的含水量应控制在最优含水量的+1%～+3%，为保证填料在合理的含水量范围碾压达到最佳效果，当含水量过低时，通过分层喷水润湿来提高填料的含水率；当含水量过低时，通过分层洒水湿润来提高填土的含水量。

3.6碾压：土水泥改性土拌制完成后，用堆土机整平后，松铺厚度、平整度、含水率符合试验要求后，立即开始碾压。

本试验段采用凸块振动压路机碾压，碾压时采取纵向平行于渠堤轴线方向进退式碾压，相邻碾压轮迹重叠不小于20cm，相邻两区段纵向重叠1.0～1.5m，以保证无漏压、无死角，确保碾压的均匀性，碾压过程中发现凸凹不平现象，应人工配合及时补平，使平整度符合
要求。

碾压方法为：静压2遍弱振2遍强振4～8遍（具体根据同步检测结果定）静压一遍收面。

碾压时行车速度最大速度不超过2.0km/h。

图一改性土填筑碾压试验施工工艺流程图
6、压实度检测：
压实度检测采用环刀法进行试验，检测频率为自碾压6遍开始，每区每层每遍12个点，
直至达到设计要求的压实度。

试验过程中安排人员记录振动碾的碾压速度、碾压顺序、碾压遍数及填层压实度、沉降值检测等情况，并根据填层每次检测的沉降值和压实度调整碾压参数。

描述压实土体的结构状态，是否产生剪力破坏，并测量其破坏深度；描述原状土块结构破坏情况。

7、取样检查：用环力法在各试区分别取样测定干密度。

8、成果整理：试验完成后，及时将试验资料进行整理分析，绘制碾压遍数、含水率和
干密度值的关系曲线。

十、施工技术要求
1、水泥土应配比准确，混合料拌和均匀。

2、试验区应统一铺土、统一夯击，并配备人员和挖掘机参与整平作业，确保试验区土料表面平整。

3、夯击过程中若发现局部“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等质量问题时，应及时进行处理。

4、已铺土料表面在压实前被晒干时，应洒水润湿。

5、低温时施工：负温施工时应取正温土料；装土、铺土、压实、取样等工序，都应采取快速连续作业；土料压实时的气温必须在-1℃以上。

6、从拌合到压实成型的时间控制在4.0个小时之内。

十一、试验成果整理及上报
试验完成后，对不同填层厚度、不同碾压遍数的检测数据进行整理分析，绘制最优参数情况下碾压遍数与干密度、含水量的关系曲线图等成果图表。

对不同填层厚度合理的碾压遍数进行经济技术分析，确定最优填层厚度的碾压遍数，及时将试验资料进行系统整理分析、绘制成果图表、编制试验报告。

报监理工程师批准。

结合工程的具体条件，确定施工碾压参数及压实方法，在试验报告中提出以下结论:
1、设计标准的合理性；
2、压实机械类型；
3、改性土料最大干密度、最优含水量及其控制范围，并于室内击实试验成果比较，分析其合理性；
4、确定压实干密度的合格率；
5、压实土的物理力学性质，土体的结构状态、剪力破坏情况等；
6、提出施工参数：铺土厚度，碾压遍数；
7、上下土层的结合情况及其处理措施。

十二、安全防护措施
1、施工现场设立安全警示牌。

2、进入施工现场必须佩戴安全帽。

3、施工现场必须有专职安全员负责机械设备、人员的安全调度。

4、机械运行碾压区域内非施工人员不得逗留。

5、机械操作人员严格按照操作规程施工。

保证各种机械设备的运行良好。

6、自卸汽车和振动碾应有专人指挥。

7、施工现场要注意文明施工，不准乱扔杂物、机械加油时尽量避免油料污染路面。

8、废料选择适当方式处理，不得污染环境。

十三、试验时间安排
渠堤土料填筑试验安排在2月中旬左右进行，计划2012年2月16日~2012年2月20日，此计划根据天气情况（如遇雨天）再另行调整。